電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）隨著衛(wèi)星接入的引入，5G網(wǎng)絡(luò)不斷的進化現(xiàn)在已經(jīng)可以確保隨時隨地的無縫連接。早在5G非地面網(wǎng)絡(luò)NTN正式成為3GPP Rel-17的一部分之前，由于各方技術(shù)廠商對5G NTN的急迫需求，其實很多技術(shù)開發(fā)早在之前就已經(jīng)開始進行，比如無線網(wǎng)絡(luò)和手機都需要NTN支持，網(wǎng)絡(luò)運營商和衛(wèi)星服務(wù)提供商也需要支持使用衛(wèi)星的蜂窩接入。

5G NTN優(yōu)勢在哪里？

眾所周知，5G網(wǎng)絡(luò)進入我們?nèi)粘Ｉ钜呀?jīng)有一些年頭了，過去很多年，業(yè)界也一直在進行蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署。如今支撐5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)無法實現(xiàn)偏遠地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而在人口稠密的城市中，部署的則是熱點型網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在隨著5G NTN的推出，5G新空口網(wǎng)絡(luò)有了衛(wèi)星鏈路。

如今，借助衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，可以擴大全球網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，不再有難以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，如難以進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的偏遠地區(qū)以及一些孤立的網(wǎng)絡(luò)平臺。此外，5G網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星接入鏈路上還能助力一些現(xiàn)在火熱的應(yīng)用類型，比如物聯(lián)網(wǎng)、機器對機器通信。隨著互聯(lián)網(wǎng)所連接的鏈路數(shù)量不斷增加，5G NTN這種衛(wèi)星解決方案能夠解決各種網(wǎng)絡(luò)部署難題。

例如在今年9月中國移動研究院和中興通訊發(fā)布的5G NTN手機直連衛(wèi)星技術(shù)外場驗證成果發(fā)布上，5G NTN成功實現(xiàn)了超過3.6萬公里的網(wǎng)絡(luò)連接，并解決了普通手機5G NTN直連的困難，是一次5G NTN端到端全鏈路技術(shù)貫通。隨時隨地建立連接，這就是5G NTN帶來的全新的優(yōu)勢。

早在5G Rel-15上，就已經(jīng)為NTN奠定了一些基礎(chǔ)的要素，對信道模型做了定義，5G Rel-16確定了基礎(chǔ)功能和相關(guān)場景，網(wǎng)絡(luò)的全面部署預(yù)計會在2023年完成。而5G Rel-17則進一步增強了相關(guān)具體功能，而且網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧以及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)都有不少變化。

5G NTN帶給5G網(wǎng)絡(luò)的改變和挑戰(zhàn)

作為第五代蜂窩網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星接入，5G NTN肯定是能夠改善衛(wèi)星鏈路。這聽起來比較簡單，但實現(xiàn)的過程并不容易。在最早推出的用例場景中，推出的所謂的蜂窩接入（可以接收衛(wèi)星信號的蜂窩電話），是對蜂窩電話有要求的，不管是功耗還是尺寸，都有很嚴苛的要求才能實現(xiàn)這樣一個直連系統(tǒng)。

對蜂窩電話獲得衛(wèi)星訪問權(quán)限這種用例來說，現(xiàn)在直連蜂窩接入利用L和S頻段（1-2GHz）降低了蜂窩電話的功耗，并提供固定的鏈路接入，但是在小型化、低功耗上還需要進一步優(yōu)化。

從網(wǎng)絡(luò)的角度看，技術(shù)廠商也在試圖當(dāng)用戶使用蜂窩電話訪問基站時，對最終用戶隱藏衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)和衛(wèi)星本身。技術(shù)廠商的考量是希望在基站和終端設(shè)備之間建立無縫連接，避免長距離傳播鏈路特性發(fā)生巨大變化產(chǎn)生時延等各種問題。

此外，由于低軌道衛(wèi)星的移動速度非?？?，不僅衛(wèi)星和信號的移動會導(dǎo)致頻移，信號功率也會有很大的損耗。在基站和終端設(shè)備之間推出5G NTN的無縫連接需要對信號作出補償才能穩(wěn)定地接收信號。這里面有許多細節(jié)需要考慮，應(yīng)該推出什么樣的接口，如何應(yīng)對信號的各種行為等等。

對移動網(wǎng)絡(luò)運營商、衛(wèi)星服務(wù)提供商、芯片組提供商來說，部署5G新空口地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)需要整合所有實體，將最新的5G基站與他們的波束賦形天線整合到一起，然后是整合蜂窩電話、最新的芯片組以及有緣和自適應(yīng)天線，然后不斷擴大帶寬和頻率范圍。最大的挑戰(zhàn)在于各端如何協(xié)作將所有這些端到端連接的構(gòu)建模塊整合到一起。

5G NTN手機直連衛(wèi)星進展

上面提到今年9月中國移動研究院和中興通訊發(fā)布的5G NTN手機直連衛(wèi)星技術(shù)外場驗證成果發(fā)布上，5G NTN成功實現(xiàn)了超過3.6萬公里的網(wǎng)絡(luò)連接，并解決了普通手機5G NTN直連的困難。該技術(shù)驗證這也驗證了在滿足3GPP前提下5G NTN直連的可行性。

聯(lián)發(fā)科采用與智能手機相同的組件，搭載5G NR NTN衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)功能的移動通信芯片，合作Rohde & Schwarz也完成了5G NTN衛(wèi)星手機連接驗證。不過這次驗證是實驗室環(huán)境，采用低軌衛(wèi)星通訊模式，時速超2.7萬公里。

小結(jié)

5GNTN通信網(wǎng)絡(luò)是地面蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)強有力的補充，是未來實現(xiàn)全球無縫連接的基礎(chǔ)。從全球各地的技術(shù)驗證上來看，在技術(shù)上實現(xiàn)與3GPP NTN標準兼容，并沒有太大技術(shù)障礙。隨著NTN標準的進一步推進，解決傳播延時、鏈路預(yù)算、頻移等技術(shù)問題，無處不在的無縫網(wǎng)絡(luò)連接時代已經(jīng)不遠了。